毛乌素沙地几种树种水分生理特性研究

论文摘要

植物水分生理特性的研究一直是植被建设中的热点和难点问题,其有利于了解植物的生长机制以及环境对其作用,为植被建设服务。本文以毛乌素沙地几种主要灌木和乔木为研究对象,研究了不同植被下土壤水分的动态变化,开展了5种灌木的水分生理特性（光合、蒸腾特性、水分利用效率、水势变化规律、耐旱特性、灌木对干旱和CO2浓度升高的响应）的试验研究,比较分析了5种灌木生理因子的变化规律以及5种灌木对环境的适应方式,为该区灌木的种植和配置提供了一定的依据。另外,以热扩散技术为手段,研究了乔木的耗水特性,并以降水量和乔木的耗水量为依据,对乔木的水分供求关系进行了探讨,提出了该区乔木栽植应注意的密度问题。其得出主要结论如下:〔1〕在主要生长期（4-9月）,樟子松、新疆杨、旱柳耗水量分别为1140.0、883.49、2204.8 mm。对3种乔木的耗水量和降水量进行水分平衡分析,结果表明:同期降水总量只能满足樟子松蒸腾耗水量的28.1 %、新疆杨的36.3 %、旱柳的14.5 %,现种植密度下乔木以利用地下水/土壤水为主,为合理利用水资源,该地区3种乔木的种植应加大株行距。〔2〕5种灌木的光合能力最大多出现在6月或7月,年均光合能力大小顺序为羊柴〉柠条〉油蒿〉紫穗槐〉沙地柏;年均蒸腾速率大小顺序依次为羊柴〉油蒿〉柠条〉紫穗槐〉沙地柏;其年均水分利用效率大小顺序为沙地柏〉紫穗槐〉柠条〉油蒿〉羊柴。5种灌木水分利用效率最大出现在6:00或8:00。〔3〕5种灌木枝条水势日变化呈早晚高、中间低,其月际变化呈现两端月份低,中间高的趋势,与降水形成对应关系,其中6月水势最低,8月最高。5个灌木年均水势由低到高依次为沙地柏、柠条、油蒿、羊柴、紫穗槐。枝条水势与蒸腾速率存在明显的负相关关系,在一般情况下,枝条水势的降低能降低植物的水分利用效率,但对各植物的影响不一样。〔4〕干旱胁迫降低灌木光合速率和蒸腾速率,但能在一定程度上改善水分利用效率,并影响其峰值的大小及出现时间。随着干旱胁迫的增加,5种灌木黎明前水势、峰值、日均水势都减小（绝对值增加）。5种灌木中沙地柏、柠条主要通过渗透调节来保持膨压以适应干旱胁迫,而紫穗槐、油蒿与羊柴主要通过组织弹性来保持

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 引言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 植物水分生理研究进展
• 1.2.1 光合作用
• 1.2.2 蒸腾耗水作用
• 1.2.3 植物水势和耐旱性研究
• 1.3 植物水分生理研究方法及其技术手段
• 1.3.1 光合作用研究方法
• 1.3.2 植物蒸腾耗水研究技术手段
• 1.3.3 水势及耐旱性测定方法
• 1.4 植被水分生理研究趋势
• 1.4.1 光合和蒸散作用研究趋势
• 1.4.2 水势和耐旱研究趋势
• 2. 研究思路及研究区概况
• 2.1 研究思路
• 2.2 研究区概况
• 2.2.1 地理位置
• 2.2.2 气候
• 2.2.3 土壤
• 2.2.4 植被
• 3. 毛乌素沙地不同灌木地土壤水分动态变化
• 3.1 研究方法
• 3.1.1 土壤持水量测定
• 3.1.2 土壤渗透特性测定
• 3.1.3 土壤水分特征曲线测定
• 3.1.4 土壤水分测定
• 3.2 土壤水分的一般特征
• 3.2.1 土壤含水量和入渗速率
• 3.2.2 土壤水分特征曲线
• 3.3 裸沙地土壤水分变化
• 3.4 不同植被下土壤水分季节动态变化
• 3.5 不同立地下灌木地土壤水分动态变化
• 3.5.1 不同沙地部位沙地柏土壤水分变化
• 3.5.2 不同沙地部位羊柴土壤水分变化
• 3.6 灌木地不同土层水分季节动态变化
• 3.6.1 沙地柏不同土层含水量动态
• 3.6.2 油蒿不同土层含水量动态
• 3.6.3 羊柴不同土层含水量变化
• 3.7 不同灌木地土壤水分消退过程
• 3.8 小结
• 4. 灌木水分生理特性及环境因子影响
• 4.1 试验研究材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 光合速率、蒸腾速率等生理指标日变化的测定
• 4.1.3 土壤水分测定
• 4.1.4 水势测定
• 4.1.5 水分利用效率
• 4.2 五种灌木叶片光合速率变化动态
• 4.2.1 叶片光合速率的日动态
• 4.2.2 叶片光合作用的季节动态
• 4.3 蒸腾速率动态变化
• 4.3.1 蒸腾速率的时间动态
• 4.3.2 蒸腾速率的季节动态
• 4.4 水分利用效率动态变化
• 4.4.1 水分利用效率的日动态
• 4.4.2 水分利用效率的季节动态
• 4.5 不同立地条件下油蒿生理因子的变化
• 4.5.1 不同立地条件下土壤水分变化
• 4.5.2 不同立地条件下油蒿光合速率
• 4.5.3 不同立地条件下油蒿蒸腾速率
• 4.5.4 不同立地条件下油蒿水分利用效率
• 4.5.5 不同立地条件下油蒿水势
• 4.6 植物水势变化
• 4.6.1 枝条水势的时间动态
• 4.6.2 枝条水势与蒸腾速率
• 4.6.3 枝条水势与水分利用效率
• 4.7 小结
• 2浓度的响应'>5 灌木生理因子对干旱和CO₂浓度的响应
• 5.1 研究方法与材料
• 5.1.1 试验研究材料
• 5.1.2 研究方法
• 5.2 5 种灌木生理因子对干旱胁迫的响应
• 5.2.1 不同水分处理下光合速率变化
• 5.2.2 不同水分处理下气孔导度与蒸腾速率变化
• 5.2.3 不同水分处理下水分利用效率变化
• 2 浓度升高的响应'>5.3 五种灌木生理因子对CO₂浓度升高的响应
• 2浓度升高的响应'>5.3.1 紫穗槐对CO₂浓度升高的响应
• 2浓度升高的响应'>5.3.2 油蒿对CO₂浓度升高的响应
• 2浓度升高的响应'>5.3.3 柠条对CO₂浓度升高的响应
• 2浓度升高的响应'>5.3.4 羊柴对CO₂浓度升高的响应
• 2浓度升高的响应'>5.3.5 沙地柏对CO₂浓度升高的响应
• 2 升高对灌木干旱胁迫的影响'>5.4 CO₂升高对灌木干旱胁迫的影响
• 2浓度升高对油蒿光合速率的影响'>5.4.1 大气CO₂浓度升高对油蒿光合速率的影响
• 2浓度升高对油蒿气孔导度、蒸腾速率的影响'>5.4.2 大气CO₂浓度升高对油蒿气孔导度、蒸腾速率的影响
• 2浓度升高对油蒿水分利用效率的影响'>5.4.3 大气CO₂浓度升高对油蒿水分利用效率的影响
• 5.5 小结
• 6 灌木对水分的适应性
• 6.1 试验材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.2 研究方法
• 6.2 五种灌木P-V 曲线及其参数分析
• 6.2.1 P-V 曲线
• 6.2.2 P-V 曲线参数分析
• 6.3 五种灌木树种耐旱能力的综合评价
• 6.4 五种灌木树种保持膨压能力
• 6.5 不同水分处理下灌木水势响应
• 6.6 小结
• 7 主要乔木蒸腾耗水特征与水分供求关系
• 7.1 试验研究材料及方法
• 7.1.1 试验材料
• 7.1.2 研究方法
• 7.2 樟子松蒸腾耗水特征与水分供求关系
• 7.2.1 樟子松叶片蒸腾速率（TRf）时间变化规律
• 7.2.2 4 年生樟子松苗木耗水规律
• 7.2.3 21 年生樟子松林蒸腾耗水特征及水分供求关系
• 7.2.4 樟子松水分供求关系
• 7.3 新疆杨蒸腾耗水特征与水分供求关系
• 7.3.1 1 年生杨树苗木蒸腾耗水强度变化规律
• 7.3.2 21 年生新疆杨防护林蒸腾耗水特征及水分供求关系
• 7.4 旱柳蒸腾耗水变化规律
• 7.4.1 叶片蒸腾速率时间变化特征
• 7.4.2 单株蒸腾速率时间变化特征
• 7.4.3 水分供求关系
• 7.5 小结
• 8. 结论与建议
• 8.1 结论
• 8.2 建议
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 发表论文清单
• 致 谢